SE516138C2 - Device for inlet pipe connection at a pump block - Google Patents

Abstract

The invention relates to an arrangement in a pump block. The pump block includes a plurality of pump valves each connected to a piston in a piston pump. The pump block also includes an inlet pipe which is common to all of the pump valves. The inlet pipe has a connection to each pump valve. One connection between the inlet pipe and the pump block is fixed and includes a flange fixedly screwed in the pump block, the remaining connections are movable in the longitudinal direction of the inlet pipe. The movable connections each include a flange with over-dimensioned boltholes in which a spacer is placed.

Description

25 30 35 516 138 2 inloppsröret och därmed den risk för kavitation som kan uppkomma genom hastighetsförändringar p.g.a. pumpens pulsationer. 25 30 35 516 138 2 the inlet pipe and thus the risk of cavitation that can arise due to speed changes due to pump pulsations.

Försök har gjorts att ersätta den i pumpblocket borrade inloppskanalen med ett separat inloppsrör. Men eftersom produkten ofta är uppvärmd, kan man få mycket stora termiska spänningar eftersom röret värmes snabbt och pumpblocket med sin stora massa värmes mycket långsammare. Dä det gäller homogenisering har produkten ofta en temperatur av 75°C och den termiska spänning som då kan uppkomma vid uppstart av homogenisatorn överskrider rörmaterialets brottgäns. Också vid sterilisering av rörsystemet innan produktion, kan höga temperaturer förekomma. Givetvis kommer de svetsar som måste finnas på inloppsröret att spricka vid betydligt lägre termisk spänning. Ju större homogenisator, dvs. ju fler pumpventiler som finns i pumpblocket, desto större termisk spänning uppstår mellan pumpblock och inloppsrör.Attempts have been made to replace the inlet duct drilled in the pump block with a separate inlet pipe. However, since the product is often heated, very large thermal stresses can occur because the pipe heats up quickly and the pump block with its large mass heats up much more slowly. In the case of homogenization, the product often has a temperature of 75 ° C and the thermal stress which can then arise at the start-up of the homogenizer exceeds the breaking point of the pipe material. Also when sterilizing the pipe system before production, high temperatures can occur. Of course, the welds that must be found on the inlet pipe will crack at a much lower thermal voltage. The larger the homogenizer, ie. the pump valves found in the pump block, the greater the thermal stress that arises between the pump block and the inlet pipe.

Att lösa problemet genom expansionsboxar eller andra expansiva rörarrangemang är olämpligt eftersom det saknas plats för dessa ofta skrymmande anordningar och att de ej är lämpliga ur hygienisk synpunkt.Solving the problem by expansion boxes or other expansive pipe arrangements is inappropriate because there is no space for these often bulky devices and they are not suitable from a hygienic point of view.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett inloppsrör till ett pumpblock som kan göras som en separat del, utan att de termiska spänningarna får röret att spricka.An object of the present invention is to provide an inlet pipe to a pump block which can be made as a separate part, without the thermal stresses causing the pipe to rupture.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att man genom anordningen får ett betydligt billigare inlopp till pumpblocket och som ger möjlighet att fritt välja inloppets diameter.Another object of the present invention is that the device provides a significantly cheaper inlet to the pump block and which makes it possible to freely choose the diameter of the inlet.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att anordningen av den inledningsvis beskrivna typen, getts kännetecknen av att en av anslutningarna mellan pumpblock och inloppsrör är fast, innefattande en fläns, fast ansluten till pumpblocket samt att resterande anslutningama är rörliga i inloppsrörets längdriktning och innefattar vardera en fläns med överförstora skruvhål i vilken en distanshylsa är placerad. _ Föredragna utföringsformer av uppfinningen har vidare getts de av underkraven framgående kännetecknen.According to the invention, these and other objects have been achieved by giving the device of the type initially described, characterized in that one of the connections between pump block and inlet pipe is fixed, comprising a single, fixed connection to the pump block and that the remaining connections are movable in the inlet pipe. each one with oversized screw holes in which a spacer sleeve is located. Preferred embodiments of the invention have further been given the features set forth in the subclaims.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu närmare att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, av vilka: Fig. 1 visar en del av anordningen enligt uppfinningen Fig. 2 visar, delvis i sektion, en detalj av anordningen Fig. 3 visar en homogenisator varpå anordningen enligt uppfinningen kan användas.A preferred embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, of which: Fig. 1 shows a part of the device according to the invention Fig. 2 shows, partly in section, a detail of the device Fig. 3 shows a homogenizer whereupon the device according to the invention can be used.

' Fig. 1 visar en del av anordningen enligt uppfinningen, närmare bestämt ett inloppsrör 1 med ett antal anslutningar 2 avsedda att anslutas till olika pumpventiler 3 som är inneslutna i ett pumpblock 4. inloppsröret 1 kan utgöras av ett ordinärt rostfritt rör 5 med en diameter som väljes med hänsyn till kapaciteten pä den homogenisator 6 10 15 20 25 3,, n »nu n »avse n a »rn 516 138 s separat del, kan olika inloppsrör 1, med olika diameter, väljas till ett och samma pumpblock 4. lnloppsröret 1 är i sin ena ände 7 öppet och där anslutet till en rörledning (ej visad i bild) som transporterar in produkt till homogenisatorn 6 eller högtryckspumpen. I sin andra ände 8 är lnloppsröret 1 slutet. l Fig. 1 har inloppsröret 1 fem stycken anslutningar 2. Antalet kan variera beroende på homogenisatorns 6 eller högtryckspumpens kapacitet. Av anslutningarna 2 är en anslutning 9 fast. Denna anslutning 9 är i den fördragna utföringsformen placerade i den ände 8 av lnloppsröret 1 som är sluten. Alternativt kan den fasta anslutningen 9 vara någon av de andra anslutningarna, men mest praktiskt är att den fasta anslutningen 9 placeras i någon av inloppsrörets ändar 7, 8.Fig. 1 shows a part of the device according to the invention, more particularly an inlet pipe 1 with a number of connections 2 intended to be connected to different pump valves 3 which are enclosed in a pump block 4. the inlet pipe 1 may consist of an ordinary stainless steel pipe 5 with a diameter which is selected with regard to the capacity of the homogenizer 6 10 15 20 25 3 ,, n »nu n» refers to the separate part of the 516 138 s, different inlet pipes 1, with different diameters, can be selected for one and the same pump block 4. The inlet pipe 1 is open at one end 7 and there connected to a pipeline (not shown in the picture) which transports product to the homogenizer 6 or the high-pressure pump. At its other end 8, the inlet pipe 1 is closed. In Fig. 1, the inlet pipe 1 has five connections 2. The number may vary depending on the capacity of the homogenizer 6 or the high-pressure pump. Of the connections 2, a connection 9 is fixed. This connection 9 is in the preferred embodiment placed in the end 8 of the inlet pipe 1 which is closed. Alternatively, the fixed connection 9 may be one of the other connections, but most practical is that the fixed connection 9 is placed in one of the ends 7, 8 of the inlet pipe.

Den fasta anslutningen 9 har en fläns 10 vilken är fastsvetsad på en uppkragning 11 runt en öppning 12 i röret 5. Flänsen 10 har åtminstone två hål 13 för skruvförband.The fixed connection 9 has a flange 10 which is welded to a collar 11 around an opening 12 in the pipe 5. The flange 10 has at least two holes 13 for screw connections.

Skruvhålen 13 är normalstora i förhållande till de skruvar 14 eller bultar som används. I flänsen 10 finns en o-ring eller tätning 15 som tätar anslutningen 9, då den skruvas fast i pumpblocket 4. Övriga anslutningar 16 är rörliga i rörets 5 längdriktning. En rörlig anslutning 16 visas i detalj i Fig. 2. Den rörliga anslutningen 16 har en fläns 17 fastsvetsad på en uppkragning 11 runt en öppning 12 i röret 5, på motsvarande sätt som den fasta anslutningen 9. Flänsen 17 har åtminstone två hål 18 för skruvförband. Skruvhålen 18 är överförstora i förhållande till de skruvar 14 eller bultar som används. l vardera av de överförstora skruvhålen 18 är placerad en distans 19.The screw holes 13 are normal size in relation to the screws 14 or bolts used. In the flange 10 there is an o-ring or seal 15 which seals the connection 9, when it is screwed into the pump block 4. Other connections 16 are movable in the longitudinal direction of the pipe 5. A movable connection 16 is shown in detail in Fig. 2. The movable connection 16 has an end 17 welded to a collar 11 around an opening 12 in the pipe 5, in the same way as the fixed connection 9. The flange 17 has at least two holes 18 for screw connections. The screw holes 18 are oversized in relation to the screws 14 or bolts used. A spacer 19 is placed in each of the oversized screw holes 18.

Distanserna 19 har en längd som gör att de skjuter upp ovanför flänsen 17 på den sida av flänsen 17 som är vänd mot pumpblocket 4. Distansema 19 har en inre diameter som utgör ett normalstort skruvhål till de skruvar 14 eller bultar som används. Mellan distansens yttre diameter och det överförstora skruvhålet 18 finns ett spel A. Den rörliga anslutningen 16 har också en o-ring eller tätning 15 som tätar anslutningen 16, då den skruvas fast i pumpblocket 4. Vid full åtdragning, då flänsen 17 skruvas fast i pumpblocket 4, komprimeras o-ringen 15 20% av dess möjliga komprimeringsförmåga. 20% komprimering är vad som erfordras för att en o-ring 15 säkert skall täta.The spacers 19 have a length which causes them to project above the end 17 on the side of the flange 17 facing the pump block 4. The spacers 19 have an inner diameter which constitutes a normal-sized screw hole for the screws 14 or bolts used. Between the outer diameter of the spacer and the oversized screw hole 18 there is a clearance A. The movable connection 16 also has an o-ring or seal 15 which seals the connection 16 when it is screwed into the pump block 4. At full tightening, when the flange 17 is screwed into pump block 4, the o-ring 15 is compressed 20% of its possible compression capacity. 20% compression is what is required for an O-ring 15 to seal securely.

Den rörliga anslutningen 16 skruvas fast i pumpblocket 4. Distansernas 19 längd är så anpassad att då skruvarna 14 är helt åtdragna, tätar o-ringen 15 tillräckligt mot pumpblocket 4 och att ett spel B uppstår mellan flänsen 17 och pumpblocket 4.The movable connection 16 is screwed into the pump block 4. The length of the spacers 19 is adapted so that when the screws 14 are fully tightened, the o-ring 15 seals sufficiently against the pump block 4 and that a clearance B arises between the end 17 and the pump block 4.

Rostfritt material, som lnloppsröret 1 företrädesvis är tillverkat av, då det gäller användning för homogenisatorer 6 inom mejeriindustrin, har en termisk utvidgning av 1,65 mm per meter vid 100°C. Genom att anpassa de överförstora skruvhålen 18 får man ett spel A som kan ta upp den förväntade termiska utvidgningen. De överförstora skruvhålen 18 kan göras med samma spel A för samtliga rörliga anslutningar 16.Stainless steel material, of which the inlet pipe 1 is preferably made, for use in homogenizers 6 in the dairy industry, has a thermal expansion of 1.65 mm per meter at 100 ° C. By adjusting the oversized screw holes 18, a clearance A is obtained which can accommodate the expected thermal expansion. The oversized screw holes 18 can be made with the same clearance A for all movable connections 16.

Alternativt kan spelet A anpassas till avståndet från den fasta anslutningen 9, så att w ß m ß yüso n an» v nan»- n n 1.: a Q o | nu 516 138 4 man får ett större spel Aju längre den rörliga anslutningen 16 befinner sig från den fasta anslutningen 9. Spelet B mellan flänsarna 17 och pumpblocket gör att inloppsröret 1 kan röra sig obehindrat i förhållande till pumpblocket 4.Alternatively, the game A can be adapted to the distance from the fixed connection 9, so that w ß m ß yüso n an »v nan» - n n 1 .: a Q o | now 516 138 4 you get a larger clearance Aju further the movable connection 16 is from the fixed connection 9. The clearance B between the flanges 17 and the pump block allows the inlet pipe 1 to move unhindered in relation to the pump block 4.

I den ände 7 av inloppsröret 1 som är anslutet till inkommande produkt är inloppsröret 1 lämpligen infäst i ett glidfäste eller en glidklammer (ej visad i bild).At the end 7 of the inlet pipe 1 which is connected to the incoming product, the inlet pipe 1 is suitably fastened in a sliding bracket or a sliding clamp (not shown in the picture).

Glidfästet möjliggör rörelse i rörets 5 längdriktning och håller fast det i radiell riktning. l Fig. 3 visas anordningen använd vid en homogenisator 6. Produkten kommer till homogenisatorn 6 i en rörledning som ej visas i bild. Rörledningen är ansluten till inloppsröret 1 i dess öppna ände 7. inloppsröret 1 är fastsatt i pumpblocket 4 med en fast 9 och resterande rörliga 16 anslutningar 2. Antalet anslutningar 2 motsvarar antalet pumpventiler 3 i pumpblocket 4. Pumpventilerna 3 är anslutna till vardera en kolv 20 i en kolvpump 21. Kolvpumpen 21 omvandlar den roterande rörelsen från en elmotor 22 till en fram- och àtergående rörelse. Homogenisatorn 6 har också en homogeniseringsansordning 23 eller en mottrycksanordning.The sliding bracket enables movement in the longitudinal direction of the tube 5 and holds it in the radial direction. Fig. 3 shows the device used in a homogenizer 6. The product comes to the homogenizer 6 in a pipeline which is not shown in the picture. The pipeline is connected to the inlet pipe 1 at its open end 7. The inlet pipe 1 is fixed in the pump block 4 with a fixed 9 and the remaining movable 16 connections 2. The number of connections 2 corresponds to the number of pump valves 3 in the pump block 4. The pump valves 3 are connected to each piston 20 in a piston pump 21. The piston pump 21 converts the rotary motion from an electric motor 22 into a reciprocating motion. The homogenizer 6 also has a homogenizer 23 or a back pressure device.

Då produkten kommer in i pumpblocket 4 med dess pumpventiler 3 trycksätts produkten av kolvpumpen 21. Den ofta till flera hundra bar trycksatta produkten, tvingas under hög hastighet, att i homogeniseringsanordningen 23 passera en trång spalt.When the product enters the pump block 4 with its pump valves 3, the product is pressurized by the piston pump 21. The product, which is often pressurized to one hundred bar, is forced at high speed to pass through a narrow gap in the homogenizer 23.

Produkten kan utgöra en emulslon som skall stabiliseras. Det fall produkten är mjölk, utgör denna en fettemulsion med olikstora fettkulor. I homogeniseringsanordningens trånga spalt slås fettkulorna sönder till mindre kulor och man får en stabil emulsion, där gräddsättning förhindras. Produkten lämnar homogenisatorn 6 genom utloppsröret 24.The product can be an emulsion to be stabilized. In case the product is milk, this is a fat emulsion with different sized fat balls. In the narrow gap of the homogenizer, the fat balls are broken into smaller balls and a stable emulsion is obtained, where creaming is prevented. The product leaves the homogenizer 6 through the outlet pipe 24.

Som framgått av ovanstående beskrivning åstadkommes med föreliggande uppfinning en anordning som utgör ett inloppsrör till ett pumpblock, vilket inloppsrör kan kompensera för de termiska spänningar som uppkommer vid olika temperaturer i inloppsröret och i pumpblocket. Anordningen möjliggör användningen av separata inloppsrör till ett pumpblock, utan risk för att rörets spricker p.g.a. de stora termiska spänningarna. Uppflnningen möjliggör också att fritt välja diameter pà inloppsröret, vilket kan minska risken för kavitation i röret p.g.a. pumpens pulsationer.As can be seen from the above description, the present invention provides a device which constitutes an inlet pipe to a pump block, which inlet pipe can compensate for the thermal stresses which arise at different temperatures in the inlet pipe and in the pump block. The device enables the use of separate inlet pipes to a pump block, without the risk of the pipe bursting due to the large thermal stresses. The invention also makes it possible to freely choose the diameter of the inlet pipe, which can reduce the risk of cavitation in the pipe due to pump pulsations.

Claims (4)

10 15 20 25 516 338 PATENTKRAV10 15 20 25 516 338 CLAIMS 1. Anordning vid ett pumpblock (4), vilket pumpblock (4) innefattar ett flertal pumpventiler (3), vardera anslutna till vardera en cylinder i en kolvpump (21) samt ett inloppsrör (1) gemensamt för pumpventilerna (3) med en anslutning (2) till vardera pumpventil (3), kännetecknad därav att en av anslutningarna (9) mellan pumpblock (4) och inloppsrör (1) är fast, innefattande en fläns (10), fast ansluten till pumpblocket (4) samt att resterande anslutningarna (16) är rörliga i inloppsrörets (1) längdriktning och innefattar vardera en fläns (17) med överförstora skruvhål (18) i vilka en distanshylsa (19) är placerad.Device at a pump block (4), which pump block (4) comprises a number of pump valves (3), each connected to a cylinder in a piston pump (21) and an inlet pipe (1) common to the pump valves (3) with a connection (2) to each pump valve (3), characterized in that one of the connections (9) between pump block (4) and inlet pipe (1) is fixed, comprising one end (10), fixedly connected to the pump block (4) and that the remaining connections (16) are movable in the longitudinal direction of the inlet pipe (1) and each comprises an end (17) with oversized screw holes (18) in which a spacer sleeve (19) is placed. 2. Anordning i enlighet med patentkravet 1, kännetecknad därav att de överförstora skruvhàlen (18) ger ett spel (A) mellan distanshylsornas (19) yttre diameter och de överförstora skruvhålens (18) diameter.Device according to claim 1, characterized in that the oversized screw holes (18) provide a clearance (A) between the outer diameter of the spacer sleeves (19) and the diameter of the oversized screw holes (18). 3. Anordning i enlighet med något av ovanstående patentkrav, kännetecknad därav att distanshylsornarna (19) har en längd som ger ett spel (B) mellan flänsen (17) och pumpblocket (4).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer sleeves (19) have a length which provides a clearance (B) between the shaft (17) and the pump block (4). 4. Anordning i enlighet med patentkraven 2 och 3, kännetecknad därav att spelen (A och B) är anordnade att möjliggöra den rörelse som uppkommer på grund av den termiska spänning som kan uppstå mellan inloppsröret (1) och pumpblocket (4).Device according to claims 2 and 3, characterized in that the winches (A and B) are arranged to enable the movement which arises due to the thermal stress which may arise between the inlet pipe (1) and the pump block (4).